過濾比阻
A. 料液濃度和過濾壓強對K有什麼影響
K=2kΔp^(1-s),s為濾屏復壓縮性指數制,對不可壓縮濾餅,s=0.
k=1/(μrc),μ為濾液黏度,r為比阻,c為濃度。
所以一般地講,濾漿濃度越大,過濾常數K越小,濾漿濃度越小,K越大。
過濾壓強Δp越大,過濾常數K也越大,反之則越小。
萬里的吧,湊活著用用先
B. 袋式除塵器
袋式除塵器是把含塵氣體用布袋過濾使之凈化的除塵設備。它具有結構簡單、維護方便,適應性強,除塵效率高,一般可達98%以上。因此它是應用較廣泛的高效除塵器。
袋式除塵器結構形式很多,有機械振打袋式除塵器、機械振打與反吹風的袋式除塵器、脈沖噴吹清灰袋式除塵器及反吸風袋式除塵器等。
一、構造與工作原理
袋式除塵器如圖8-5所示,它主要由許多組倒掛在外殼3內的袖筒式布袋4及其上的振打裝置7組成。外殼內分成許多間,每間有8~12隻袋子。含塵氣體由進氣管1經外殼下部分配入每間的布袋中進行過濾,過濾後的氣體經閘門6到排氣管排出。排氣管後面裝有通風機(圖中未示出),依靠通風機的抽吸作用使氣體流動。布袋頂部掛在鐵架上,鐵架與殼外的振打裝置相連。過濾一段時間(5~8min)後,布袋內壁上積了不少粉塵,這時振打裝置即自動將閘門6關閉,使含塵氣體暫不進入,同時振打鐵架上的布袋,將其中的粉塵抖下,落到下部的錐形灰斗2中。各個袋子輪流交替地被振打,當其中某一個在振打抖灰時,其餘仍在工作,因此,每個袋子雖然是間歇地進行工作,但是整個系統卻是連續工作的。有些袋式除塵器採取從反方向吹入清潔空氣進行抖灰,當空氣透過布袋時把布袋內壁積聚的粉塵抖下,這樣可避免布袋因經常振動而過早損壞。也有機械振打抖灰和反向吹風抖灰同時並用的,這樣可縮短抖灰時間,使整套設備的處理能力提高。
袋式除塵器布袋的直徑為100~210mm,長度為2~3.5m。為防止振打和反吹時袋子被壓緊,在袋子內有若干只作等距離排列的鋼環將袋子撐著。
圖8-5袋式收塵器
1-進氣管;2-灰斗;3-外殼;4-布袋;5-排氣管;6-閘門;7-振打裝置
二、袋式除塵器的性能及選型計算
(一)性能
袋式除塵器主要採用濾料(織物或毛氈)對含塵氣體進行過濾,使粉塵阻留在濾料上,以達到除塵的目的。過濾的過程分兩個階段,首先是含塵氣體通過清潔濾料,這時起過濾作用的主要是纖維。其次,當阻留的粉塵量不斷增加,一部分粉塵嵌入到濾料內部,一部分覆蓋在表面上形成一層粉塵層,在這一階段中,含塵氣體的過濾,主要是依靠粉塵層進行的,這時粉塵層起著比濾料更為重要的作用。這兩個不同階段,對效率及阻力的考慮都有所不同,對於工業用袋式除塵器,除塵的過程主要在第二階段進行。
圖8-6所示的是在濾料不同狀態下的除塵效率。由圖上可以看到對於潔凈濾料(新濾料或清洗後的濾料)除塵效率最低,隨著濾料上阻留的粉塵量增多,除塵效率也不斷增加,但增加到一定程度時,需要進行清灰,清灰後阻力下降,由於濾料中仍保留一部分粉塵,故阻力和效率都不會回復到原始狀態,清灰後效率下降的多少,與清灰是否徹底和濾料種類有關。
圖8-6濾料不同狀態下的除塵效率
1-積塵的濾料;2-振打後的濾料;3-潔凈濾料
除塵器的性能在很大程度上取決於過濾風速的大小。風速過高會使積於濾料上的粉塵層壓實,阻力急劇增加。由於濾料兩側的壓差增加,使粉塵顆粒滲入到濾料內部,甚至透過濾料,致使出口含塵濃度增加。這種現象在濾料剛清完後情況更為明顯(圖8-7)。過濾風速高時還會導致濾料上迅速形成粉塵層,引起過於頻繁的清灰。
在低風速的情況下,阻力低,效率高,然而需要過大的設備,佔地面積也大,因此,過濾風速的選擇要綜合粉塵的性質(粒度大小、含塵濃度等)、濾料種類、清灰方法等因素來確定。表8-7列出了某些數據,可供參考。
圖8-7出口含塵濃度與過濾風速的關系
1-剛清灰後;2-兩次清灰之間;3-清灰前
(二)設計和選型計算
1.過濾速度
為了使除塵器的阻力不致太大,單位面積布袋所過濾的氣體量就不能太多。單位時間內、單位面積的布袋通過的氣體體積稱為過濾速度,單位是m3/(s·m2)或m/s。過濾速度
非金屬礦產加工機械設備
式中v——過濾速度(m/s);
Q——氣體流量(m3/h);
A——布袋面積(m2)。
表8-7袋式除塵器推薦的過濾風速(m/min)
①指基本上為高溫的粉塵,多採用反吹風清灰過濾器捕集。
過濾速度對除塵器的流體阻力、除塵效率、布袋面積以及布袋的使用壽命等都有影響。過濾速度大,除塵器的流體阻力大,除塵效率低,布袋的使用壽命短,但布袋的面積小;反之,過濾速度小,除塵器阻力小,除塵效率高,布袋使用壽命長,但布袋的面積大。
過濾速度根據粉塵的性質由經驗確定。氣體溫度高、含塵濃度大、粉塵粒度小,過濾速度應取小些;反之可取大些。通常過濾速度取為1~3m/min。表8-8數據可供參考。
表8-8對於各種粉塵的過濾速度
2.阻力
布袋的流體阻力與過濾速度、粉塵負荷、布袋的表面狀況以及抖灰的效果等有關,可用下式計算:
△p=△p1+△pa
或
在上面兩式中:
△p——布袋的總阻力(Pa);
△p1——濾布本身的阻力(Pa);
△pa——粉塵層的阻力(Pa);
η——氣體粘度(Pa·s);
v——過濾速度(m/s);
ξ1——濾布的阻力系數(m-1);
α——粉塵層的比值(m/kg);
m——濾布的粉塵負荷(kg/m2)。
濾布的粉塵負荷
非金屬礦產加工機械設備
式中c——氣體的含塵濃度(kg/m3);
v——過濾速度(m/s);
t——兩次抖灰之間的時間間隔。
為了計算濾布的粉塵負荷,除了要知道氣體的含塵濃度外,還要確定兩次抖灰之間的過濾時間。由式(8-8)可知,過濾時間短,濾布的粉塵負荷小,對相同的過濾速度,除塵器的阻力小,但是頻繁的振打,使實際用於過濾的布袋減少,而且布袋容易損壞。過濾時間一般在5~8min之間選擇。
表8-9某些濾布的阻力系數
布袋的阻力系數取決於濾布的結構,某些濾布的阻力系數示於表8-9中,可供計算時參考。
粉塵層的比阻與塵粒大小、粉塵層的空隙率以及粉塵的負荷有關,可在109~1012m/kg的范圍內變動,通常為5×109~5×1010m/kg。
在一般情況下,濾布本身的阻力△p1=50~200Pa,粉塵層的阻力△p1=500~2500Pa。
3.布袋面積
布袋的總面積
非金屬礦產加工機械設備
式中符號的意義和單位同前。
設每個布袋的面積為f,則布袋數目
非金屬礦產加工機械設備
如每間中布袋數目為i,則間數
非金屬礦產加工機械設備
對於以機械振打方法抖灰的除塵器,實際的間數至少應為k+1間。對於過濾時間短、振打時間長而間數又多的除塵器,如果過濾時間小於振打時間的k倍,則間數還應適當增加。
氣體通過袋式除塵器的阻力除布袋阻力△p以外,還有經進、出口管,除塵器外殼和管道等地方的阻力,這些阻力可按流體力學的一般方法計算,通常可估計為150~200Pa。
袋式除塵器的規格和主要技術性能如表8-10所示。
C. 污泥脫水的方法主要有哪些
污泥脫水的目的是進一步減少污泥的體積,便於後續的處理、處置和利用。污泥脫水去除的主要是污泥顆粒間的毛細水和顆粒表面的吸附水。污泥脫水的主要方法有自然干化、真空過濾法、壓濾法和離心法等。
D. 測定污泥比阻在工程上有何實際意義。
污泥比阻是表示污泥過濾特性的綜合性指標,它的物理意義是:單位質量的污泥在一定壓內力下過濾時在單位容過濾面積上的阻力。
求此值的作用是比較不同的污泥的過濾性能,污泥比阻愈大,過濾性能愈差。
比阻是污泥脫水性能的重要指標,經過混凝處理的污泥,比阻顯著下降,易於過濾。
(4)過濾比阻擴展閱讀
一般污泥的比阻值都要遠高於機械脫水所要求的比阻值。因此,機械脫水前需要採取必要的調理預處理措施降低污泥比阻。
影響污泥脫水性能的因素有:污泥的性質、污泥的濃度、污泥和濾液的粘滯度、混凝劑的種類和投加量等。通常是用布氏漏斗試驗,測定污泥濾液濾過介質的速度快慢來確定污泥比阻的大小,並比較不同污泥的過濾性能,確定最佳混凝劑及其投加量。
污泥脫水是依靠過濾介質(多孔性物質)兩面的壓力差作為推動力,使水分強制通過過濾介質,固體顆粒被截留在介質上,達到脫水目的。造成壓力差的方法有四種:
(1)依靠污泥本身厚度的靜壓力,如污泥自然干化場的滲透脫水;
(2)過濾介質的一面造成負壓,如真空過濾脫水;
(3)加壓污泥把水分過濾介質,如壓濾脫水;
(4)造成離心力作為推動力,如離心脫水。
E. 污泥比阻的計算
比阻抗公式:
式中:dV/dt=過濾速度,m3/s;V=濾出液體積,m3;t=過濾時回間,s;P=過濾壓力,N/m2;A=過濾面積,m2;C=單位答體積濾出液所得濾餅乾重,kg/m3;r=污泥過濾比阻抗,m/kg;Rm=過濾開始時單位過濾面積上過濾介質的阻力,m/m2;μ=濾出液的動力粘滯度,N·s/m2。
當過濾壓力P為常數時,則可積分得:
由該式發現t/V~V呈直線關系,設直線斜率為b,則有
該公式即為測定污泥比阻的基本公式。
F. 比阻抗的大小與污泥的固體濃度有什麼關系
r=2bPA² ∕μC 該公式即為測定污泥比阻的基本公式.
式中:dV/dt=過濾專速度,m3/s;V=濾出液體積屬,m3;t=過濾時間,s;P=過濾壓力,N/m2;A=過濾面積,m2;C=單位面積濾出液所得濾餅乾重,kg/m3;r=污泥過濾比阻抗,m/kg;Rm=過濾開始時單位過濾面積上過濾介質的阻力,m/m2;μ=濾出液的動力粘滯度,N·s/m2.
污泥濃度=V/C
由此推出:比阻抗r與污泥濃度MLSS成正比,即比阻抗越大污泥濃度就越高,反之亦然!
當然,還有很多因素都影響該正比關系,比如不同的污泥或同一污泥加入不同的混合劑等都影響該規律,不絕對!
G. 為什麼初沉污泥,活性污泥和消化污泥比阻差別很大
污泥比阻是表示污泥過濾特性的綜合性指標,它的物理意義是:單位質量的污泥在內一定壓力下過濾時容在單位過濾面積上的阻力。求此值的作用是比較不同的污泥(或同一污泥加入不同量的混合劑後)的過濾性能。污泥比阻愈大,過濾性能愈差。
2計算編輯
Ø比阻抗公式:
式中:dV/dt=過濾速度,m3/s;V=濾出液體積,m3;t=過濾時間,s;P=過濾壓力,N/m2;A=過濾面積,m2;C=單位體積濾出液所得濾餅乾重,kg/m3;r=污泥過濾比阻抗,m/kg;Rm=過濾開始時單位過濾面積上過濾介質的阻力,m/m2;μ=濾出液的動力粘滯度,N·s/m2。
當過濾壓力P為常數時,則可積分得:
由該式發現t/V~V呈直線關系,設直線斜率為b,則有
該公式即為測定污泥比阻的基本公式。
H. 污泥比阻值大概是多少s2/g
污泥比阻值大概是0.5x10^9—0.9x10^9s2/g,這只是對於普通的污泥。對回於特殊的污泥,一般認為答比阻在10的9次方~10的10次方s2/g的污泥算作難過濾的污泥,比阻小於0.4*10的9次方s2/g的污泥容易過濾。
物體的比阻就是該物體的電阻系數。物體電阻計算公式:R=ρL/S,其中,L為物體長度,S為物體的橫截面積,比例系數ρ叫做物體的比阻,或電阻系數或電阻率,它與物體的材料有關,在數值上等於單位長度、單位面積的物體在20℃時所具有的電阻值。因此,電阻與四個因素有關:導體的長度、橫截面積、種類(材料)和溫度。
I. 濾漿濃度和操作壓強對過濾常數k有何影響
K=2kΔp^(1-s),s為濾抄屏壓縮性指數,對不可壓縮濾餅,s=0.
k=1/(μrc),μ為濾液黏度,r為比阻,c為濃度。
所以一般地講,濾漿濃度越大,過濾常數K越小,濾漿濃度越小,K越大。
過濾壓強Δp越大,過濾常數K也越大,反之則越小。
J. 污泥比阻單位
污泥比阻是表示污泥過濾特性的綜合性指標,它的物理意義是:單位質量的污泥在一定壓力下過濾時在單位過濾面積上的阻力。求此值的作用是比較不同的污泥(或同一污泥加入不同量的混合劑後)的過濾性能。污泥比阻愈大,過濾性能愈差。
過濾時濾液體積V(mL)與推動力p(過濾時的壓強降,g/cm2),過濾面積F(cm2),過濾時間t(s)成正比;而與過濾阻力R (cm*s2/mL),濾液黏度μ[g/(cm*s)]成正比。
(6-1)
過濾阻力包括濾渣阻力Rz和過濾隔層阻力Rg構成。而阻力只隨濾渣層的厚度增加而增大,過濾速度則減少。因此將式(6-1)改寫成微分形式。
(6-2)
由於只Rg比Rz相對說較小,為簡化計算,姑且忽略不計。
(6-3)
式中:α』—— 單位體積污泥的比阻;
δ—— 濾渣厚度;
C』—— 獲得單位體積濾液所得的濾渣體積。
如以濾渣乾重代替濾渣體積,單位質量污泥的比阻代替單位體積污泥的比阻,則(6-3)式可改寫為
(6-4)
式中,α為污泥比阻,在CGS制中,其量綱為s2/g,在工程單位制中其旦綱為cm/g。在定壓下,在積分界線由0到t及0到V內對式(6- 4)積分,可得
(6-5)
式(6-5)說明在定壓下過濾,t/V與V成直線關系,其斜率為
(6-6)
需要在實驗條件下求出b及C。
b的求法。可在定壓下(真空度保持不變)通過測定一系列的t~V數據,用圖解法求斜率(見圖6-1)。
C的求法。根據所設定義
(6-7)
式中 Q0——污泥量,mL;
Qy——濾液量,mL;
Cd——濾餅固體濃度,g/mL。
根據液體平衡Q0=Qy+Qd
根據固體平衡Q0C0=Qy Cy+Qd Cd
式中 Co——污泥固體濃度,g/mL;
Cy——污泥固體濃度,g/mL;
Qd——污泥固體濾餅量,mL。
可得
代入式(6-7),化簡後得
(6-8)
上述求C值的方法,必須測量濾餅的厚度方可求得,但在實驗過程中測量濾餅厚度是很困難的且不易量准,故改用測濾餅含水比的方法。求C值。
式中 Ci——l00g污泥中的干污泥量;
Cf——100g濾餅中的干污泥量。
例如污泥含水比97.7%,濾餅含水率為80%。
一般認為比阻在109~1010s2/g的污泥算作難過濾的污泥,比阻在(0.5~0.9)*109s2/g的污泥算作中等,比阻小於0.4*109s2/g的污泥容易過濾。
投加混凝劑可以改善污泥的脫水性能,使污泥的比阻減小。對於無機混凝劑如FeCl3,A12(SO4)3等投加量,一般為污泥干質量的5%~10%高分子混凝劑如聚丙烯醯胺,鹼式氯化鋁等,投加量一般為干污泥質量的1%。
不存在換算的關系